Les énergies renouvelables : partie 1. Approche globale.

lundi 7 septembre 2020.
 

Les énergies renouvelables. Partie 1. Approche générale

0– Les énergies renouvelables : approche globale

En raison de la nécessité d’une transition (ou bifurcation énergétique pour éviter une catastrophe climatique et plus généralement écologique, il nous a semblé utile de présenter des différentes énergies renouvelables permettant d’éviter, à terme, les émissions de gaz à effet de serre et de sortir progressivement de l’qui énergie nucléaire à fission.

Compte tenu de la longueur de l’exposé, nous l’avons fragmenté en plusieurs parties.

La première partie qui correspond au chapitre 0 traite des énergies renouvelables d’une manière globale et annonce l’ensemble des autres parties.

Voici donc le sommaire :

Les énergies renouvelables : partie 1 : approche globale.

Les énergies renouvelables : partie 2 : énergie solaire et thermonucléaire. Feu

Les énergies renouvelables : partie 3 : énergie géothermique. Terre

Les énergies renouvelables : partie 4 : l’énergie hydroélectrique. Eau

Les énergies renouvelables : partie 5 : énergie éolienne et des vagues. Air

Les énergies renouvelables : partie 6 : la biomasse.

Les énergies renouvelables (EnR) sont des sources d’énergie dont le renouvellement naturel est assez rapide pour qu’elles puissent être considérées comme inépuisables à l’échelle du temps humain. Elles proviennent de phénomènes naturcycliques ou constants induits par les astres : le Soleil essentiellement pour la chaleur et la lumière qu’il génère, mais aussi l’attraction de la Lune (marées) et la chaleur générée par la Terre (géothermie).

01–Aperçu historique.

À la fin du XVIII siècle, à la veille de la révolution industrielle, la quasi-totalité des besoins d’énergie de l’humanité était encore assurée par des énergies renouvelables. Dans un essai d’évaluation de la répartition des consommations par source d’énergie, Fernand Braudel estime à plus de 50 % la part de la traction animale, environ 25 % celle du bois, 10 à 15 % celle des moulins à eau, 5 % celle de la force humaine et un peu plus de 1 % celle du vent pour la marine marchande ; il renonce à chiffrer la part des moulins à vent, faute de données, tout en précisant : « les éoliennes, moins nombreuses que les roues hydrauliques, ne peuvent représenter que le quart ou le tiers de la puissance des eaux disciplinées »3. On peut donc, évaluer la part totale de l’énergie éolienne (voile + moulins à vent) entre 3 et 5 %. Il mentionne pour mémoire la batellerie fluviale, la marine de guerre, le charbon de bois et de terre.

L’apparition de la machine à vapeur, puis du moteur Diesel, ont entraîné le déclin des moulins à eau et de l’énergie éolienne au XIXe siècle ; les moulins à eau et à vent ont disparu, remplacés par les minoteries industrielles.

L’énergie hydraulique a connu un nouvel âge d’or avec l’hydroélectricité, apparue en Suisse, Italie, France et États-Unis à la fin du XIXe siècle.

Au XIXe siècle, François de Larderel met au point, en Italie, les techniques d’utilisation de la géothermie.

Dans les années 1910, les premiers chauffe-eau solaires individuels apparaissent en Californie. En 1911, la première centrale géothermique est construite à Larderello.

Au milieu du XXe siècle, l’énergie éolienne n’était plus utilisée que pour la navigation de plaisance et pour le pompage (agriculture, polders).

Puis, les éoliennes sont réapparues, bénéficiant de techniques plus performantes issues de l’aviation ; leur développement a pris de l’ampleur à partir des années 1990. Le solaire thermique et le solaire photovoltaïque se développent au début des années 2000. Sous l’effet des progrès technologiques et des économies d’échelle liées aux volumes croissants installés, les filières de production d’énergie renouvelable, encore émergentes au début des années 2000, voient leurs coûts évoluer rapidement.

Depuis la fin du XXe siècle, en réponse à un début de raréfaction du pétrole,aux impacts climatiques et sanitaires négatifs des énergies carbonées,ainsi qu’aux accidents nucléaires de Tchernobyl et Fukushima, et aux controverses sur le traitement des déchets du nucléaire, une réorientation mondiale vers les énergies renouvelables est constatée.

02– Aperçu général quantitatif.

A) Au niveau mondial

En 2017, la part des énergies renouvelables dans la consommation finale mondiale d’énergie était estimée à 18,1 %, dont 7,5 % de biomasse traditionnelle (bois, déchets agricoles, etc.) et 10,6 % d’énergies renouvelables « modernes » : 4,2 % de chaleur produite par les énergies renouvelables thermiques (biomasse, géothermie, solaire), 3,6 % d’hydroélectricité, 2 % pour les autres renouvelables électriques (éolien, solaire, géothermie, biomasse, biogaz) et 1 % pour les biocarburants14.

Dans le secteur de l’électricité, la part globale en 2018 était de 26,2 %, l’hydroélectricité ayant la plus grande part avec 15,8 %14. La part des énergies renouvelables dans la consommation d’énergie primaire, dans laquelle les énergies renouvelables ont tendance à être sous-représentées en raison de la méthode de calcul appliquée (voir bilan énergétique), était de 13,7 % en 2015. Source : Les énergies renouvelables. Wikipédia https://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%8...

B) Bilan des énergies renouvelables en France fin 2019. (Complément du paragraphe précédent)

a)Renouvelables électriques : les raccordements ont reculé sous les 2 500 MW en 2019

Source : Actu environnement. 06/02/2020 https://www.actu-environnement.com/... Philippe Collet, journaliste Rédacteur spécialisé. https://www.actu-environnement.com/...

Pour la deuxième année d’affilée, les raccordements de nouvelles capacités de production d’électricité renouvelable reculent en France. Ils s’établissent à 2 347 MW. La production reste stable à 109 TWh.

Renouvelables électriques : les raccordements ont reculé sous les 2 500 MW en 2019

Fin 2019, le parc éolien a atteint 16 494 MW

En 2019, la capacité de production d’électricité renouvelable a atteint 53 609 mégawatts (MW), en hausse de 4,6 % sur un an. Au total, quelque 2 350 MW ont été raccordés aux réseaux d’électricité : 1 361 MW d’éolien, 890 MW de solaire, 75 MW de bioénergie et 21 MW d’hydraulique.

Ces chiffres marquent un recul pour la deuxième année de suite, essentiellement du fait du recul des raccordements éoliens. Pour rappel, en 2017, année record en termes d’ajout de nouvelles installations renouvelables, 2 763 MW avaient été raccordés, dont 1 788 MW d’éoliens. Tel est le principal constat dressé par le panorama de l’électricité renouvelable publié ce jeudi 6 février par le Syndicat des énergies renouvelables (SER), les gestionnaires de réseau RTE et Enedis, l’Association des distributeurs d’électricité en France (ADEeF) et l’agence Opérateurs de réseaux d’énergie (agence ORE).

Le document précise que « le volume des projets en développement a augmenté de 3 367 MW en 2019 et s’élève, au 31 décembre 2019, à 20 381 MW, dont 9 642 MW d’installations éoliennes terrestres, 3 036 MW d’installations éoliennes en mer, 6 667 MW d’installations solaires, 814 MW d’installations hydrauliques et 222 MW d’installations bioénergies ».

La production d’électricité renouvelable s’établit à 109 térawattheures (TWh). « Les énergies renouvelables ont participé à hauteur de 23 % à la couverture de la

b) Les prix des énergies renouvelables deviennent de plus en plus compétitif s comme le montre l’article suivant suite un rapport de l’Adem du 29 janvier 2020. Voici un article qui le résume.

Les énergies renouvelables enfin compétitives ?

Sour mère ce : https://larevuedestransitions.fr/20... 11 février 2020

Le 29 janvier 2020, l’Ademe (Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie), a publié un rapport sur l’avancée des énergies renouvelables en France. Intitulé “Coûts des énergies renouvelables et de récupération en France“, cette étude se penche sur le LCOE (Levelized Cost Of Energy) et l’évolution du coût énergétique des énergies renouvelables. Un rapport annonciateur de bonnes nouvelles puisque le coût de production des énergies vertes se rapproche de plus en plus des coûts d’une centrale à gaz.

La France a un engagement à tenir au niveau européen

Afin de limiter son impact environnemental, l’Union Européenne s’est fixé comme objectif 20% de son énergie avec des énergies renouvelables en 2020. Alors que 12 États ont déjà atteint, sinon amplement dépassé leurs engagements, la France est à la peine et risque de ne pas atteindre l’objectif qu’elle s’était fixée. En effet, la France accuse un retard de 6,4 points de pourcentage par rapport à son objectif national, établit à 23% d’énergies vertes d’ici 2020.

S’il y a peu de chances pour que l’objectif soit atteint avant la fin de l’année, le rapport de l’Ademe constitue une bonne nouvelle en faveur de la transition écologique engagée par la France. En effet, selon l’organisme en charge du rapport “les coûts de production pour l’éolien terrestre sont compris entre 50 et 71 €/MWh et 45 et 81 €/MWh pour les centrales au sol photovoltaïques“. Des coûts qui pourraient intéresser de plus en plus les investisseurs et les grandes entreprises, puisque le dossier précise également que “les coûts de production d’une nouvelle centrale à gaz à cycle combiné sont compris entre 50 et 66 €/MWh“.

À ce sujet, en France, Orange a d’ailleurs annoncé vouloir investir très fortement dans les énergies renouvelables. Le patron de l’opérateur français, Stéphane Richard, annonce l’objectif d’être “en avance de 10 ans” sur l’accord de Paris et l’industrie des télécoms. Un engagement salué mais nécessaire, Orange étant à l’origine de l’émission de 1,5 million de tonnes de CO2 par an.

L’Ademe : Une vision positive à long terme

Dans son rapport, l’Ademe prévoit également qu’à l’horizon 2050, les coûts de production de l’énergie verte devraient continuer à descendre, au point de devenir beaucoup moins cher que l’électricité en provenance d’une centrale à gaz à cycle combiné. L’évolution des technologies et les économies d’échelle devraient permettre, en moyenne, d’avoir un coût de production de l’énergie renouvelable “compris entre 24 et 54€/MWh“. Ce chiffre exclut l’éolien en mer flottant, le coût de ce type d’installation restant plus élevé selon les estimations, entre 58-71 €/MWh.

Avec ces perspectives d’évolution positives, les énergies vertes deviennent de plus en plus avantageuses d’un point de vue comptable. Cependant, l’Ademe souhaite que les mesures d’aide en faveur de l’installation d’un dispositif produisant de l’énergie renouvelable restent actives. Pour l’agence, “leur rôle assurantiel reste important pour permettre l’accès à des financements à bas coût“.

En conclusion, l’étude de l’Ademe constate que “le coût des énergies renouvelables poursuit sa baisse rapide” et que pour certaines installations, les coûts de production de l’électricité verte “sont inférieurs à ceux des technologies conventionnelles“.

Fin de l’article

c) Quel avenir en France pour les énergies renouvelables ?

Un rapport de l’ADEM en 2015 a montré qu’il était possible de couvrir à terme les besoins énergétiques de la France en utilisant les énergies renouvelables.

Voir notre article : Un rapport de l’ADEME démontre la possibilité de couvrir la totalité des besoins électro–énergétiques en énergies renouvelables. Ce rapport a évidemment été la cible de contestations en raison de la remise en cause de différents lobbys de l’énergie : on a alors parlé de biais méthodologiques.

Ce rapport avait été tenu secret puis avait été publié par Mediapart et ensuite par Reporterre.

On peut trouver l’article de Reporterre avec le fichier PDF du rapport en cliquant sur le lien suivant : https://reporterre.net/Le-vrai-sens...

On peut trouver des informations récentes sur les énergies de renouvelables de l’ADEME avec le lien suivant : https://www.ademe.fr/expertises/ene...

À l’occasion de la crise sanitaire et économique du Coronavirus de 2019–2020, Pour l’ONU, tous les dirigeants doivent choisir « la voie de l’énergie propre. » Voir article du 11 juillet 2020. : http://www.gauchemip.org/spip.php?a...

03–Classification des énergies renouvelables (non polluantes)

Nous allons présenter les différentes énergies renouvelables non polluantes en utilisant les quatre éléments fondamentaux de l’univers défini par le philosophe de l’Antiquité grecque Empédocle (V ème siècle avant J.-C) : le Feu ; la Terre ; l’Eau ; l’Air.

Nous avons alors le classement suivant

Feu  : énergies solaires auquel on ajoutera l’énergie thermonucléaire résultant de la fusion nucléaire. (La réaction nucléaire est analogue à celle qui se déroule dans le soleil).

Terre  : les énergies géothermiques.

Eau : énergie hydraulique, marémotrice et énergie thermique des mers (ETM) ou énergie maréthermique, appelée « Ocean Thermal Energy Conversion » (OTEC) en anglais,

Air  : énergie éolienne, énergie des vagues.

Remarquons néanmoins que l’on considérait aussi dans l’Antiquité grecque un cinquième élément : la quintessence ou les terres correspondant à l’énergie ou la force qui anime les astres.

On pourrait alors classer l’énergie marémotrice due à l’attraction lunaire dans cette catégorie.

Nous aborderons pour chaque type d’énergie l’impact environnemental de sa production. (À suivre)

Hervé Debonrivage


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